色散改进的手征有效场论中的核子形式因子 II: 电磁形式因子

我们利用一种新开发的结合手征有效场论($\chi$EFT)和色散分析的方法,研究核子电磁形式因子(EM FFs)。在$t > 4 M_\pi^2$的双介子切割上的谱函数,利用弹性幺正关系和$N/D$表示构建。$\chi$EFT用于计算实函数$J_\pm^1 (t) = f_\pm^1(t)/F_\pi(t)$(复$\pi\pi \rightarrow N \bar N$偏波振幅与类时介子FF的比值),这些函数不含$\pi\pi$再散射。再散射效应通过经验类时介子FF $|F_\pi(t)|^2$包含。该方法允许我们以受控精度(LO、NLO和部分N2LO)计算高达$t \sim 1$ GeV$^2$的同矢量EM谱函数。利用谱函数,我们通过减去色散关系计算$t = 0$处的同矢量核子EM FFs及其导数(EM半径、矩)。我们以最小不确定度预测高阶FF导数的值,并解释其集体行为。通过添加同标量部门的经验参数化,我们估计单个质子和中子FFs。与当前低$Q^2$ FF数据吻合良好,对于$G_E$高达$\sim$0.5 GeV$^2$,对于$G_M$高达$\sim$0.2 GeV$^2$。我们的结果可用于指导低$Q^2$弹性散射数据的分析和质子电荷半径的提取。